Kimyasal gösterimler: Ders kitaplarında kullanımı ve öğrenmedeki rolü

Bu yüksek lisans tez çalışmasının iki temel amacı bulunmaktadır. Bunlar: Üniversitelerin fen bilgisi eğitimi anabilim dalında okutulan Genel Kimya ders kitaplarında elektrokimya ünitesinde kullanılan gösterimleri çeşitli özellikler açısından incelemek ve farklı özellikteki gösterimlerin öğretmen adaylarının elektrokimya kavramlarını anlamalarına olan etkisini ortaya çıkarmaktır. Genel Kimya kitaplarında elektrokimya ünitesindeki gösterimlerin özelliklerini incelemek amacıyla 17 Genel Kimya ders kitabı içerik analizine tabii tutulmuştur. İçerik analizi sürecinde alan yazında var olan kimyasal gösterimler ve özelliklerinin değerlendirilme kriterlerini içeren liste kullanılmıştır. Farklı özelliklere sahip gösterimlerin öğretmen adaylarının elektrokimya kavramlarını anlamasına olan etkisini ortaya çıkarmak için durum çalışması yürütülmüştür. Durum çalışması sürecinde veri toplamak amacıyla 9 öğretmen adayı ile yapılan yarı yapılandırılmış görüşmeler gerçekleştirilmiştir. Yarı yapılandırılmış görüşmelerde öğretmen adaylarının gösterimler hakkındaki anlayışlarını ve görüşlerini, elektrokimya kavramları hakkındaki anlayışlarını, kimya ve elektrokimya öğrenimi ve öğretimi hakkındaki görüşlerini ve son olarak gösterimin ilgili elektrokimya kavramını anlamaya nasıl etki ettiğini ortaya çıkarmak için tüm öğretmen adaylarına açık uçlu sorular yöneltilmiştir. Yarı yapılandırılmış görüşmelerden elde edilen veriler içerik ve betimsel analize tabii tutulmuştur. Genel Kimya kitaplarının içerik analizi sonucunda elektrokimya ünitelerinde en az 2 ila en çok 52 olmak üzere toplam 289 olduğu ortaya çıkmıştır. Yayınevinden bağımsız olarak Genel Kimya kitabı başına düşen ortalama gösterim sayısı ise 17'dir (287/17). Sayfa başına düşen ortalama gösterim sayısı (gösterim sayısı/sayfa sayısı) 0,11 ila 1,22 arasında değişmektedir. Sadece iki kitapta her sayfada en az bir gösterim vardır. Elektrokimya ünitesinde gösterimlerin büyük bir çoğunluğunun konu anlatımı (metin) az bir kısmının ise ölçme-değerlendirme bölümünde yer aldığı ortaya çıkmaktadır. Kullanılan gösterimlerin en çok hibrit ve çoklu, en az makroskopik ve karma (analoji) türündeki gösterimlerden oluştuğu gözlenmiştir. Gösterimlerin yarısından fazlasının betimsel özelliklerinin açık olduğu ve gösterimlerin çoğunluğunun metin ile ilişkili ve bağlantılı olduğunu ortaya çıkarmıştır. Gösterimlerin başlıkların çoğunun uygun olduğu görülmüştür. Elektrokimya ünitesinde kullanılan çoklu gösterimlerin büyük bir kısmında gösterimler arası bağlantıların yeterli olduğu gözlenmiştir. Çoklu gösterimlerde en çok makroskopik ve sembolik gösterimlerin bir arada bulunduğu ortaya çıkmıştır. Çalışmada ikinci amaç doğrultusunda gerçekleştirilen yarı yapılandırılmış görüşmelerden elde edilen veriler öğretmen adaylarının büyük bir çoğunluğunun makroskopik gösterim hakkında daha çok doğru anlayışa sahipken, tanecik ve çoklu gösterimleri anlamada, tanımlamada zorluk yaşadıklarını ortaya çıkarmıştır. Farklı gösterimlerin öğretmen adaylarının elektrokimya kavramlarını öğrenmesine olan etkisi analiz edildiğinde ise açıklayıcı metin varlığının öğretmen adaylarının galvanik pil ile ilgili doğru tanımladıkları temel kavramların sayısında her üç gösterimde de (makroskopik, çoklu ve sembolik) bir artışa sebep olduğu gözlenmiştir. Açıklayıcı metin varlığında ve yokluğunda öğretmen adaylarının gösterim türünü doğru tanımlama ve açıklama düzeyleri incelendiğinde sembolik gösterimi ve çoklu gösterimi doğru tanımlama açısından az sayıdaki öğretmen adayında olumlu yönde değişim meydana geldiği ve makroskopik düzeyi doğru tanımlama açısından bir değişiklik olmadığı görülmüştür. Öğretmen adayları galvanik pil ile ilgili makroskopik gösterimin öğretim amaçlı kullanımı açısından yeterli bulmamakla birlikte çoklu ve sembolik düzeydeki gösterimler öğretmen adaylarının çoğu tarafından yeterli bulunmuştur. Açıklayıcı metin varlığında ise çoklu ve sembolik gösterimleri yeterli bulan öğretmen adayı sayısı artmıştır. Öğretmen adaylarının metnin gösterimi anlaşılır hale getirmesi hakkındaki görüşleri analiz edildiğinde makroskopik, tanecik ve sembolik gösterimleri açıklayan her üç metni de yeterli bulanların oranı biraz fazla olmakla birlikte ve kısmen yeterli bulanların oranına yakındır. Öğretmen adaylarının yarısından biraz fazlasının galvanik hücre konusundaki temel kavramlar konusunda kısmen doğru ve yaklaşık dörtte birinin yanlış bilgiye sahip olduğu ortaya çıkmıştır. Bu çalışmanın bulguları yükseltgenme, indirgenme, elektrot, anot, katot, yarı hücre, hücre gerilimi ve galvanik pil kavramlarında öğretmen adaylarının çoğunlukla kısmen doğru ve yanlış anlayışlara sahip olduğunu göstermiştir. Yüksek lisans tez çalışmasından elde edilen bulgulardan yola çıkarak ders kitabı yazarlarına, fen alanındaki öğretmenlere, öğretmen eğitimcilerine ve fen eğitimi araştırmacılarına önerilerde bulunulmuştur.